免維護蓄電池及充電設備的運行與維護

免維護蓄電池及先進的充電設備為變電所的安全運行及維護提供了可靠的保障。針對電業(yè)局所屬各個變電所的免維護蓄電池及充電設備在實際運行中出現的問題進行了分析探討，總結出一些運行及維護經驗。

1引言

變電所的直流系統(tǒng)是繼電保護、自動裝置和斷路器正確動作的基本保證，其穩(wěn)定運行對防止系統(tǒng)破壞性事故擴大和設備嚴重損壞至為重要。

隨著遠動技術和通信技術的發(fā)展，許多電業(yè)局110KV及以下變電所逐漸改造成無人值班變電所，成立了集控站，對所轄各所進行集中監(jiān)控及運行維護，各所現場不再保留運行值班人員，這就對蓄電池及充電設備的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求。

以前，應用較為普遍的有鎘鎳蓄電池和鉛酸蓄電池兩種，充電設備采用可控硅整流裝置，但這兩種蓄電池存在維護工作量大，且復雜等現象，不利于集控站的安全運行。而采用可控硅相控技術的充電設備，在紋波、體積、效率等方面不盡入意，監(jiān)控系統(tǒng)也不完善，采用主從備份行方式，集控站使用起來不方便，達不到電力系統(tǒng)新的技術標準。另外，由于充電設備與蓄電池并聯運行，紋波系數較大，會出現蓄電池脈動充電放電現象，影響蓄電池使用壽命。

針對以上情況電業(yè)局相繼更換了一些變電所的直流設備，采用免維護鉛酸蓄電池代替鎘鎳蓄電池，充電設備也逐步采用高頻充電裝置。免維護鉛酸蓄電池具有體積小、重量輕、放電性能高、維護量小等特點，解決了集控站運行維護的需要。

2高頻開關電源特點

2.1高可靠性

采用開關電源特有的模塊化設計，N+1熱備份，大大提高了可靠性。系統(tǒng)采用國際90年代的最新技術，所用IGBT器件的耐壓水平，電流容量已完全能滿足現代電源要求；具有自主均流技術，模塊間輸出電流最大不平衡度小于±3%。體積小，重量輕，效率高，輸出的紋波極小，有利于延長電池壽命。系統(tǒng)采用模塊疊加形式，維護方便。

2.2高智能化

現代電力電子技術與計算機技術相結合，可實現對電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信、遙調，滿足變電所綜合自動化要求實現無人值守。配合使用的監(jiān)控模塊采用大屏冪，液晶漢字顯示，聲光告警。具有方便易于操作的優(yōu)點，可通過監(jiān)控模塊進行充電模塊參數設置，開關機控制。蓄電池自動治理及保護，實現自動監(jiān)測蓄電池的端電壓，充放電電流，并控制蓄電池的均充和浮充；可按不同型號及種類的蓄電池設置不同的典型充電曲線進行。

3免維護蓄電池及充電設備的事故分析

電業(yè)局的各種免維護蓄電池和充電設備，在實際運行中，因為免維護蓄電池不同于以往我們使用的鉛酸和鎘鎳蓄電池，雖然具有日常維護量少，不用補液等優(yōu)點，但是這不等于日常不用進行維護及運行監(jiān)視。在實際運行中我們在方面有過深刻的教訓。

另外，高頻整流電源系統(tǒng)，運行也不同于以往的硅整流直流充電設備，其高度智能化，采用現代的高頻整流技術，結合微機技術，這就對我們檢修和運行人員提出了更高的要求。不把握其特點和運行要求勢必會造成不必要的損失。

4免維護蓄電池和高頻充電設備的運行維護

免維護鉛酸蓄電池為連續(xù)浮充電應用設計的，也可用于循環(huán)充放電使用。充電方法必須采用限流—恒壓方法進行。蓄電池在恒壓充電時電流逐漸減少，并最終趨于穩(wěn)定，假如降至0.01C10以下，并保持3—5小時基本不變時這表明電池已基本充飽，可以轉浮充運行。充電機均可以根據根據事先設定好的運行參數，自動完成蓄電池的恒流充電、恒壓充電和浮充電過程。

充電設備的參數，根據所配蓄電池的參數進行調整正確，一定要保證浮充電壓、均充電壓在合格范圍內，保證蓄電池正常浮充電運行，不至于造成過充、過放電。參數設定好后，如無非凡需要，不要隨意更改。

蓄電池可以在-20C—+50℃內使用。有效的工作溫度5—35℃，假如要獲得最佳的使用壽命應在15—25℃環(huán)境下使用。

蓄電池在運輸、儲存和安裝過程中若時間很長會失去一定容量。假如不需校核容量，當電池開路端電壓≥2.13V時可以直接投入浮充運行，但開路端電壓2.13V時應先進行均衡充電，然后投入浮充運行。

為保證電池有足夠的容量，每年要進行一次容量恢復試驗，讓電池內的活化物質活化，恢復電池的容量。其主要方法是將電池組脫離充電機，在電池組兩端加上可調負載，使電池組的放電電流為額定容量的0.1倍，每半小時記錄一次電池電壓，直到電池電壓下降到1.8V／只或10.8V／只后停止放電，并記錄時間。靜置2小時后，再用同樣大小的電流對蓄電池進行恒流充電，使電池電壓上升到2.35V／只或14.1V／只，保護該電壓對電池進行8小時的均衡充電后將恒壓充電電壓改為2.25V／只或13.5V／只，進行浮充充電。上述方法，可以放出蓄電池容量的80%，由于考慮到安全運行，也可以放出蓄電池容量的30~50%左右，這需要查蓄電池的放電曲線來進行。

每月應測一次電池單體電壓及終端電壓，檢查充電設備運行參數是否在合格范圍之內，有無故障告警信號。檢查一下外觀有無異常變形和發(fā)熱。浮充總電壓應達到蓄電池要求，并保持在1%之內。

不要單獨增加或減少電池組中幾個單體電池負荷，這將造成單體電池容量的不平衡和充電的不均一性，降低電池壽命。如在整組電池抽出一部分做其它電源，或充電不在一起，放電時疊加一起。

正常浮充運行是不需要均衡充電，如發(fā)現出現以下情況應進行均衡充電：

1正常浮充時，蓄電池單體電壓偏差超過0.1V。

2個別單體電池電壓低于2.18V或13.4V。

3長期達不到浮充要求，每半年進行一次。

4放電后24小時之內未及時充電。

5長期小電流深度放電。

6過流放電和過量放電。

7蓄電池因單只容量不夠需更換時，只能一次性全部更換，不能僅把性能指標不夠的蓄電池單獨更換下來，否則會因蓄電池的內阻不平衡而影響整組電池的發(fā)揮，縮短整組電池的使用壽命。

8高頻電源系統(tǒng)，采用模塊化設計，當出現故障時，可以立即投入備用模塊，恢復直流供電，保證蓄電池不能過放電。

9結論

經過幾年的實際運行，我們逐漸摸索出免維護蓄電池及充電設備運行使用維護的一些經驗，對出現的問題能夠進行處理和解決，保證了直流設備的安全運行。同時根據實際取得的經驗修編了蓄電池運行使用規(guī)定，完善到運行規(guī)程中去，使運行、檢修人員便于監(jiān)護、維護蓄電池?，F在我局各變電所的直流設備運行很穩(wěn)定。